DMP371微机电动机保护测控装置.docx
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DMP371微机电动机保护测控装置
1适用范围
DMP371微机电动机保护测控装置适用于10KV及以下等级三相异步电动机的成套保护。
2主要功能
2.1保护功能
1）电流速断
2）过流保护（包括定时限、一般反时限、非常反时限、极端反时限）
3）过热保护（跳闸、告警）
4）堵塞保护
5）启动时间过长
6）低电压保护
7）负序过流保护
8）零序过流保护（跳闸、告警）
9）启动间隔保护
10）过负荷告警
11）PT、CT断线报警
以上各种保护均有软件开关，可分别投入和退出。
2.2远动功能
1）遥测：
IA、IB、IC、P、Q、COSФ、H，上送量可根据用户要求选送
2）遥信：
一个断路器（双位置遥信），六个开关遥信，
弹簧未储能，压力异常报警，压力异常闭锁
3）遥脉：
有功，无功电量
4）遥控：
遥跳、遥合
2.3录波功能
装置具有故障录波功能，记忆最新8套故障波形，记录故障前10个周波，故障后10个周波，返回前10个周波，返回后5个周波，可在装置上查看、显示故障波形，进行故障分析，也可上传当地监控或调度。
3技术指标
3.1额定数据
交流电流5A、1A
交流电压100V
交流频率50HZ
直流电压220V、110V
3.2功率消耗
交流电流回路IN=5A每相不大于0.5VA
交流电压回路U=UN每相不大于0.2VA
直流电源回路正常工作不大于10W
保护动作不大于20W
3.3过载能力
交流电流回路2倍额定电流连续工作
10倍额定电流允许10S
40倍额定电流允许1S
交流电压回路1.2倍额定电压连续工作
直流电源回路80%—110%额定电压连续工作
3.4测量误差
测量电流电压不大于±0.3%
有（无）功功率不大于±0.5%
保护电流不大于±3%
3.5温度影响
正常工作温度：
-10℃～55℃
极限工作温度：
-25℃～75℃
装置在-10℃～55℃温度下动作值因温度变化而引起的变差不大于±1%。
3.6安全与电磁兼容
脉冲干扰试验
能承受频率为1MHZ及100KHZ电压幅值共模2500V，差模1000V的衰减震荡波脉冲干扰试验.
静电放电抗扰度测试
能承受IEC61000-4-2标准Ⅳ级、试验电压8KV的静电接触放电试验。
射频电磁场辐射抗扰度测试
能承受IEC61000-4-3标准Ⅲ级、干扰场强10V/M的幅射电磁场干扰试验。
电快速瞬变脉冲群抗扰度测试
能承受IEC61000-4-4标准Ⅳ级的快速瞬变干扰试验。
浪涌（冲击）抗扰度试验
能承受IEC61000-4-5标准Ⅳ级、开路试验电压4KV的浪涌干扰试验。
供电系统及所连设备谐波、谐间波的干扰试验
能满足IEC61000-4-7标准B级、电流和电压的最大允许误差不大于测量值的5％。
电源电压压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验
能承受IEC61000-4-11标准70％UT等级的电压暂降、短时中断干扰试验。
振荡波抗扰度试验
能承受IEC61000-4-12标准Ⅳ级阻尼振荡波干扰试验，以及电压幅值共模4KV、差模2KV的Ⅳ级振铃波干扰试验。
工频磁场抗干扰度
能承受IEC61000-4-8标准Ⅳ级持续工频磁场干扰试验。
阻尼振荡磁场抗干扰度
能承受IEC61000-4-10标准Ⅳ级阻尼振荡磁场干扰试验。
3.7绝缘耐压
交流输入对地：
大于100兆欧
直流输入对地：
大于100兆欧
信号及输出触点对地：
大于100兆欧
开入回路对地：
大于100兆欧
能承受2KV/1min的工频耐压，5KV的冲击电压。
4保护逻辑原理
4.1电流速断保护
本保护反应两相或三相（根据用户CT决定）电流的最大值，算法上能判别电动机是否处于启动状态还是正常运行状态。
在启动状态和正常运行状态有两套不同的整定值，既能保证躲过电动机的启动电流又能保证电动机正常运行状态下故障的灵敏度。
Ihset：
启动后速断电流整定值
Isset：
启动时速断电流整定值
Tset：
速断延时
以下为电动机的启动判据：
电流在30mS内从小于0.05A突变为2倍额定电流
开关位置从跳位变为合位
以上两个条件中任一条件满足，则认为电动机在启动状态，在启动延时内，保护采用启动状态时的电流定值。
4.2过流保护
过电流保护分定时限和反时限过电流。
定时限过流保护在电动机启动完毕后自动投入；反时限根据国际电工委员会标准（IEC255—4）和英国标准规范（BS142.1996）的规定，包括以下三种选择：
一般反时限、非常反时限、极端反时限，用户可根据实际情况选择一种投入。
Idset：
定时限过流整定值，Tdset：
定时限延时常数
Iset：
反时限过流整定值，Tset：
反时限延时常数
对反时限过流保护，当电流大于反时限过流整定值时开始计时。
4.3过热保护
过热是引起电动机损坏的重要原因，特别是转子因负序电流产生的过热。
过热保护分为过热保护告警和过热保护跳闸。
过热保护动作判据为：
式中：
t：
保护的动作时间（s）；
τ：
电动机的发热时间常数（s），对应于电动机过热（过负荷）的承受能力；
I1：
电动机实际运行电流的正序分量（A）；
I2：
电动机实际运行电流的负序分量（A）；
In：
装置的额定电流（电动机实际运行额定电流反应到CT二次侧的值）；
K2：
负序电流发热系数
在非正常运行情况下，本装置不断计算电动机的积累过热量：
H=∑[（I1/In）2+K2（I2/In）2-1.052]△t
式中：
△t：
两计算点之间的间隔时间；
H：
等值单位过热量累加时间（s），表征电动机的过热程度。
一般情况下过热保护动作条件为H≥τ。
Tgrg：
热积累到一定值，须告警的时间常数
Tgrt：
热积累到一定值，须跳闸的时间常数
4.4堵塞保护
由于电动机所带动的负荷过大或其他原因致使电动机不能转动时，为避免损坏电动机，应及时将其切除。
装置能正确区分启动或正常运转，堵塞保护在电动机启动过程中并不投入，只在启动结束后投入。
当实际电流超过堵塞设定电流并达到整定延时，动作于出口跳闸。
该保护在一定意义上可作为速断保护的后备保护。
I1set：
运行时堵塞正序电流整定值
Tset：
堵塞保护启动延时
4.5启动时间过长
正常的启动完成后电机的运行电流将在额定值的附近，而启动时间过长（一般因机械原因），则在启动时间之后电动机的运行电流仍保持较大的值，当整定
的启动时间到达后，电动机的电流仍大于整定值时本保护动作。
I1set：
正序电流整定值
Tset：
整定延时，整定值应大于启动时间
4.6启动间隔保护
电动机运行过程中不允许频繁的启停电动机。
启动时间间隔保护可有效防止太小的时间间隔内的重复启动而导致电动机过热。
当电动机两次启动的时间间隔小于整定值时，第二次启动时电动机将被跳开。
4.7低电压保护
供电系统电压太低时可引起电动机过电流甚至堵转，而当电动机机端电压下降到60%时，电动机的自启动将发生困难，有时为保证电压恢复时重要电动机的自启动需将不太重要的电动机从系统中切除。
故对不重要的电动机要装设低电压保护；一些生产工艺不允许或不需要的电动机也要装设低电压保护。
为防止PT断线时误动作，采用电流闭锁低电压保护。
Uset：
低电压整定值，Iset：
PT断线闭锁电流定值
Tset：
动作延时
4.8负序过流保护
本保护由负序电流，正序电流和短延时三部分构成。
它在电动机一相断线情况下启动时和匝间短路时可迅速作用于跳闸，它对保护区内非对称故障的灵敏度高于相电流速断，下面对其在各种故障情况下的行为稍作分析。
1）电动机断一相启动时，作用于保护的I1、I2皆约为电动机正常启动电流的一半，肯定大于整定值，因此可立即作用于跳闸。
2）电动机两相短路，I2为由电源流至故障点的负序电流，而I1=I1k+I1m（I1k为故障点的正序电流，I1m为电动机的正序负荷电流），保护有足够的灵敏度。
3）正常运行中一相断线，断线后，一般情况下，I1=I2<1.2In,利用I1的整定值可防止保护区外一相断线使本保护误跳闸，而由过热保护延时跳闸。
4）外部两相短路，故障开始时电动机反馈较大的I1、I2，为防止本保护此时误动，其动作时间不应小于0.2S。
反馈过程结束后，I1约为正常负荷电流的一半，I1≈0.5In，由于转矩减小使滑差增大，I1又趋向于增大。
为防止I1增大至大于整定值而误动，保护的动作时间又不宜太长。
这就是本保护延时定为0.2S或0.6S的根据。
I2set：
负序定值；I1set：
正序定值；Tset：
动作延时
4.9零序过流保护
零序过流保护分为零序过流报警和零序过流跳闸。
本保护整定范围很宽。
在算法上考虑了躲开暂态过程的影响，它可用于小电流接地系统或经电阻接地的系统。
在电动机较大的起动电流下，也可能有较大的零序不平衡电流，因此在零序电流保护中加入正序电流作为制动量。
其动作特性可用下式描述：
I1≤1.05In时I0≥I0set
I1＞1.05In时I0≥[1+（I1/In－1.05）×0.25]×I0set
式中：
I0：
零序保护的动作电流
I0set：
零序保护的整定电流
为适应各种接地电流水平，装置设计为零序电流由专用零序互感器取得的方式。
4.10过负荷告警
Iset：
过负荷告警电流
Tset：
时间整定值
4.11PT断线告警
Uset：
PT断线检无压的电压定值，
Iset：
CT检无流定值，
U2：
单相断线时的负序电压值
4.12CT断线告警
Iset：
CT断线检无流的电流定值
5整定说明
5.1整定清单
序号
保护类型
保护投退
定值名称
整定范围
整定步长
1
电流速断
电流速断ON/OFF
启动时定值
0.5～100A
0.01A
启动后定值
0.5～100A
0.01A
速断延时
0～20S
0.01S
2
过流保护
定时限过流ON/OFF
一般反时限ON/OFF
非常反时限ON/OFF
极端反时限ON/OFF
定时限过流
0～100A
0.01A
定时限延时
0～100S
0.01S
反时限过流
1～100A
0.01A
反时限延时
0～100S
0.01S
3
过热保护
过热保护告警ON/OFF
过热保护跳闸ON/OFF
告警时间系数
0～80分
0.01分
跳闸时间系数
0～80分
0.01分
负序系数
1～20
0.01
4
堵塞保护
堵塞保护ON/OFF
正序定值
0.5～100A
0.01A
动作延时
0.1～300S
0.01S
5
启动时间过长
启动时间过长ON/OFF
正序定值
0.5～100A
0.01A
动作延时
0.1～300S
0.01S
6
低电压保护
低电压保护ON/OFF
PT断线闭锁ON/OFF
低电压定值
20～90V
0.01V
动作延时
0～10S
0.01S
PT断线闭锁电流定值
0～5A
0.01A
7
负序过流保护
负序过流保护ON/OFF
负序定值
0.5～100A
0.01A
正序定值
0.5～100A
0.01A
动作延时
0.2～0.6S
0.01S
8
零序过流保护
零序过流跳闸ON/OFF
零序过流告警ON/OFF
零序定值
0.01～5A
0.01A
动作延时
0.1～300S
0.01S
9
启动间隔保护
启动间隔保护ON/OFF
动作延时
1～80分
0.01分
10
过负荷告警
过负荷告警ON/OFF
告警电流
0.5～10A
0.01A
动作延时
0～50S
0.01S
11
CT断线
告警
CT断线告警ON/OFF
CT断线无流定值
0.1～300A
0.01A
12
PT断线
告警
PT断线告警ON/OFF
检无压定值
0～30V
0.01V
检无流定值
0～2A
0.01A
13
额定电流
0.05～20A
0.01A
14
启动时间
0.1～300S
0.01S
5.2整定说明
1）额定电流In
它是正确整定所有保护的基础，将电动机的额定电流除以电流互感器的变比即为In。
2）负序过流保护
负序过流保护的I1、I2整定原则已经在原理中说明。
可以取I2=0.6～0.8In，I1=1.4～1.6In，其整定时间对大容量电动机可取0.15～0.2秒，中小电动机可取0.1～0.15秒。
3）堵转保护
堵转保护的允许堵转时间t：
由于在算法上可区别堵转和正常起动，可取由试验所得的启动时间作为t的整定值。
堵转的正序电流定值一般可取为I1=2.5In。
4）启动时间过长保护
其整定值包括正序电流定值I1和动作延时T。
由于启动时的电流比较大，可以根据它和一个时延来判断它的启动时间是否过长，所以动作延时T一般取为电机的启动时间或稍长一点，I1为启动时的电流的正序分量。
5）PT断线告警
PT断线告警的整定值有检无压定值U和检无流定值I。
检无流定值I要求能躲过装置的感应电流，一般取为0.1A。
检无压定值U一般取为10—20V
6）低电压保护
低电压定值Uset一般取为额定电压的60%，动作延时根据要求来定，不宜过长，PT断线闭锁电流定值可取电流允许下限值，一般为0.1A。
7）零序过流跳闸（告警）
小电流接地系统中零序过流保护一次侧动作电流可按系统总接地电容电流的20%整定，然后按电流互感器变比换算成继电器的动作电流。
由于零序电流互感器的励磁阻抗较小，如果二次回路电阻较大，由上述方法换算的实际一次动作电流往往偏大，因此应以通一次电流实试动作电流为准。
10）启动间隔保护
启动间隔保护的整定值就是启动的间隔延时：
为避免频繁启动给电机带来的危害，间隔延时不宜过短。
6厂家设置
该菜单下的内容由厂家出厂前根据用户技术协议已设置好，用户无需再设置，其内容如下：
1）测量精度调节；
2）二相保护CT投退，投入为二相，退出为三相；
3）二相测量CT投退，投入为二相，退出为三相；
4）机卡保护投退；
5）额定电流设置，投入额定电流为5A，退出为1A；
6）脉冲电度投入退出设置，投入后D10、D11为脉冲电度输入；
7）弹簧未储能常开常闭接点设置，投入为常闭接点；
8）励磁故障投退，投入D6为励磁故障，退出为状态遥信；
9）注油器故障投退，投入D7为注油器故障，退出为状态遥信；
10）工艺故障投退，投入D8为工艺故障，退出为状态遥信。
11）开关量输入防抖动延时设置：
各开关量分别设置，范围0~1s，步长10ms。
（V2.07版本新增）
附图1.DMP371微机电动机保护测控装置背板端子图（操作板）
附图2.DMP371微机电动机保护测控装置原理图（操作板）
附图3.DMP371微机电动机保护测控装置背板端子图（开入开出板）
附图4.DMP371微机电动机保护测控装置原理图（开入开出板）
目录
1适用范围1
2主要功能1
2.1保护功能1
2.2远动功能1
2.3录波功能1
3技术指标1
3.1额定数据1
3.2功率消耗2
3.3过载能力2
3.4测量误差2
3.5温度影响2
3.6安全与电磁兼容2
3.7绝缘耐压3
4保护逻辑原理3
4.1电流速断保护3
4.2过流保护4
4.3过热保护4
4.4堵塞保护5
4.5启动时间过长5
4.6启动间隔保护6
4.7低电压保护6
4.8负序过流保护6
4.9零序过流保护7
4.10过负荷告警7
4.11PT断线告警8
4.12CT断线告警8
5整定说明8
5.1整定清单8
5.2整定说明9
6厂家设置10
附图1.DMP371微机电动机保护测控装置背板端子图（操作板）11
附图2.DMP371微机电动机保护测控装置原理图（操作板）12
附图3.DMP371微机电动机保护测控装置背板端子图（开入开出板）13
附图4.DMP371微机电动机保护测控装置原理图（开入开出板）14
DMP—300
变电站综合自动化系统
DMP371微机电动机保护测控装置
技术使用说明书
南京力导电子公司
2005年7月
升级会员 